FLOW-3D Cast – Descripción del modelo de Squeeze Pins para HPDC

 

FLOW-3D Cast desde la  versión 4.1 permite la simulación de Squeeze Pins en general y en particulara para fundiciones a alta presión HPDC donde son de especial aplicación.

Los squeeze pins son insertos móviles que actúan durante la solidificación de la pieza en aquellas zonas que son complicadas de llenar y que pueden sufrir contracción durante dicho proceso de solidificación.

 

¿Cómo funcionan los squeeze pins en FLOW-3D Cast?

Funciona acoplado con el modelo de contracción simple así como con el modelo de movimiento de objetos GMO. Una vez que se activa el modelo, el squeeze pin comprueba la contracción que está sufriendo la pieza en la zona comunicada por metal líquido y hace que se mueva el inserto de forma precisa para compensar dicho volumen de contracción. Puede definirse una fuerza en el squeeze pin y trasladarla al metal. Esa presión puede usarse entonces junto con el modelo de estrés térmico y modelos de microporosidad.

El squeeze pin puede ser activado en un instante prescrito mediante un control activo de la simulación o esta activación puede ser automática. En este último caso, el SP se activaría en los siguientes casos:

  • El pin está adyacente a una región de líquido
  • El pin no está comunicado por líquido con otro pin para evitar conflictos
  • La región adyacente de líquido no tiene superficie libre

 

Aplicaciones del modelo Squeeze Pin

  • Simulación del efecto de los Sqeeze Pin en reducir o eliminar la porosidad en áreas complicadas de llenar.
  • El pistón puede definirse como un Sqeeze Pin durante la solidificación para compensar posibles rechupes y para aplicar presión de intensificación
  • Validación del diseño actual de Squeeze Pins
  • Optimización de la colocación del Squeeze Pin
  • Optimización de la programación temporal del Squeze Pin
  • Validación y optimización del control del Squeeze Pin en máquinas de inyección reales

 

Caso de estudio del modelo de Squeeze Pin

En este caso de estudio, se lanzaron 2 simulaciones con FLOW-3D Cast: una de ellas sin el Squeeze Pin y otra con Squeeze Pins para una colada con dos cavidades. La configuración de los SP se indica en la Figura 1 (el pistón también actúa como SP). La activación de los SP se ha considerado automática.

Los resultados de rechupe se muestran en la figura 2. La reducción del rechupe mediante los Squeeze Pins es obvia en el centro de la pieza así como en el centro de la galleta.

 

Simulacion squeeze pins en HPDC

 

 

Figura 1 – Ubicación de los Squeeze Pins en la colada

 Reduccion de rechupes gracias a los squeeze pins y FLOW-3D Cast

Fig 2 – Resultados de macroporosidad (rechupes) en la colada sin SP (izq) y con SP (der)

 

El tiempo de activación se indica en la siguiente imagen donde se muestran los ficheros HD3MSG, HD3OUT, y REPORT. Los tiempos pueden ser empleados usados para control del Squeeze Pin en las máquinas de inyección. Además, la distancia recorrida y el volumen desplazado de metal por los Squeeze Pins también se indica en los ficheros lo que servirá para comprobar la efectividad de los Squeeze Pins. Como se muestra en la figura 5, se indican las distancias recorridas por cada SP, se verifica que el pistón comienza a moverse justo inmediatamente al comienzo de la simulación como movimiento prescrito, y es el que más lejos se mueve porque en las zonas cercanas al pistón es donde permanece más tiempo el metal líquido y dicho movimiento está permitido. Los dos SP definidos en el centro de las piezas se activan al mismo tiempo y viajan prácticamente la misma distancia debido a la simetría de la colada y la configuración de los Squeeze Pins.

 Postprocesado de resultados simulación squeeze pins con FLOW-3D Cast

Fichero de resultados de la simulación

 Recorrido de los squeeze pins durante la simulación con FLOW-3D Cast

Distancia recorrida por los SP en el tiempo

Reducción de la macroporosidad-rechupe mediante squeeze pins en FLOW-3D Cast

Resultados de macroporosidad en ambas coladas

Si desea ampliar información, no dude en contactar con SIMULACIONES Y PROYECTOS (www.simulacionesyproyectos.com)

Celebrada la 16ª Conferencia de Usuarios Europea de FLOW-3D, 14-16 de Junio en Cracovia, Polonia

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La 16ª Conferencia de Usuarios Europeos de FLOW-3D se ha celebrado en la localidad de Cracovia, Polonia.

En esta conferencia se han presentado las novedades para las próximas versiones de FLOW-3D y de FLOW-3D Cast así como diferentes trabajos desarrollados por usuarios de la zona europea.

Asimismo, se ofreció un training avanzado sobre sobre:

  • Customización en FLOW-3D. Esta capacidad permite al usuario aumentar las capacidades de FLOW-3D de forma ilimitada en aquellos aspectos no recogidos por el interfaz de usuario.
  • Control activo de la simulación por parte del usuario.. Con esta capacidad se pueden programar eventos dentro del GUI de FLOW-3D que desencadenan acciones durante la simulación.
  • Postprocesado en batch. Esta capacidad que dispone el postprocesador FlowSight permite al usuario realizar informes y postprocesados automáticos mediante plantillas de diferentes casos simulados ganando en rapidez.

En cuanto a las novedades presentadas por Flow Science para las próximas versiones de FLOW-3D y FLOW-3D Cast que se esperan en los próximos meses están las siguientes:

  • Mejora de la rapidez a través de la optimización del solver
  • Mejoras en el mallado conformado, ya existente en las versiones actuales
  • Implementación de un modelo avanzado de enfriamiento del molde mediante spray
  • Implementación de modelos de partículas avanzado
  • Mejora del modelo de catenarias para estructuras flotantes

Las presentaciones realizadas por usuarios fueron las siguientes:

  • Simulación de fundición avanzada acoplada con simulación de elementos móviles para un componente de hierro fundido
  • Aplicación del modelo de potencial de cavitación para el estudio de un caso real de erosión en el molde.
  • Optimización automática para FLOW-3D usando el software CAESES
  • Simulación del llenado de un tanque de combustible para automoción
  • Simulación CFD de una imprimación de tipo strip slot die coating
  • Desarrollo y optimización de la tecnología de fundición para un elemento pesado de suspensión en un vehículo
  • Desarrollo y simulación numérica de un proceso de fundición de un componente bi-material en proceso de fundición continua
  • Análisis de la rotura de presa en Earthen
  • Asesoriamiento al diseño con FLOW-3D para modelado en ingeniería medioambiental
  • Llevando al límite los modelos de entrada de aire y flujo en suspensión
  • Estudio numérico de una pluma térmica en ingeniería hidráulica
  • Caso de estudio de una presa en Polonia, Witka Barrage. Comparación entre modelo físico y numérico

Algunas instantáneas del evento:

 

Conferencia de usuarios de FLOW-3D 2016 en Cracovia

Conferencia de usuarios de FLOW-3D 2016 en Cracovia